【正文】 存、譯碼電路，A/D 轉換后的數(shù)據(jù)由三態(tài)鎖存器輸出，由于片內沒有時鐘需外接時鐘信號。 ADDA、ADDB、ADDC：三位地址碼輸入端。CLOCK 輸入頻率范圍在10～1280KHz，典型值為640KHz，此時A/D 轉換時間為100us。D0～D7：數(shù)字量輸出端。當OE 為高電平時，允許A/D 轉換結果從D0～D7端輸出。八路模擬通道地址由A、B、C 輸入，在ALE 信號有效時將該八路地址鎖存。當START 端輸入一個正脈沖時，將進行A/D 轉換。當 A/D 轉換結束后，EOC 輸出高電平?；鶞收妷旱牡湫椭禐?5V。 CS：片選信號輸入端，低電平有效。 WR1：第一寫信號輸入端，低電平有效， Xfer：數(shù)據(jù)傳送控制信號輸入端，低電平有效。Iout1：電流輸出1 端，當數(shù)據(jù)全為1 時，輸出電流最大；數(shù)據(jù)全為0 時，輸出電流最小。DAC0832 具有：Iout1+Iout2=常數(shù)的特性。Vref：基準電壓端，是外加的高精度電壓源，它與芯片內的電阻網絡相連接，該電壓范圍為：10V～+10V。直通方式是將兩個寄存器的五個控制端預先置為有效，兩個寄存器都開通只要有數(shù)字信號輸入就立即進入D/A 轉換。雙緩沖方式把DAC0832 的輸入寄存器和DAC 寄存器都接成受控方式，這種方式可用于多路模擬量要求同時輸出的情況下。圖211DAC0832引腳3 各硬件部分的連接與接口 單片機與直流電機接口部分電機控制系統(tǒng)組成框圖見圖31圖31電機控制系統(tǒng)組成原理圖由于本系統(tǒng)主要由主控開關,電機勵磁電路、調速電路、測速電路、整流濾波電路、平波電抗器、制動電路組成,系統(tǒng)采用閉環(huán)PI 調節(jié)器控制。調節(jié)速度經過調節(jié)變阻器進行,當變阻器阻值變化時,單片機輸出的控制角也相應變化,晶閘管導通角隨之變化,進而由主電路輸出電壓調節(jié)電機轉速,同時測速電路輸出電壓也相應變化,經PI 調節(jié)器作用后,電機在設定的速度范圍內穩(wěn)定運轉。按下啟動按鈕后,接觸器KM線圈通電, KM 常開觸點閉合,常閉觸點打開,啟動按鈕自鎖,主電路導通, 晶閘管調速電路通過改變雙向晶閘管控制角的大小來控制交流電輸出,再經橋式整流,濾波后,得到直流, 同時,電機通過激磁電路整流后,獲得勵磁,開始工作[。電動機激磁由單獨整流電路供電。電壓經變壓器變壓后,得到的電壓經過橋式整流電路的整流,由R1 和R2 分壓后,經過三極管得到過零點的跳變電壓。51 單片機通過檢測跳變電壓計算出跳變周期,作為直流電機轉速的預設值。圖中單片機P1. 0接受由測速電機回饋的電壓脈沖信號,經計算后與預設值比較,再經PI 算法后,把結果經P1. 1輸出,控制晶閘管。在構思設計的同時也要考慮硬件的最大利用率，本次課設可以先在電腦上進行模擬仿真這樣就能提高設計的效率以及電路的可行性。因此通過使用Protues對硬件電路精心設計并對該電路進行仿真調試，用脈沖形式代替光電耦合管測取轉速，再與單片機進行通信連接，可如下圖34所示。但是在與單片機相連接線的時候依然把其他的數(shù)據(jù)引腳連接在單片機的P1端口。對系統(tǒng)進行調試時只有接P1口就行具體接法為引腳CS連接 、引腳STD連接單片機的P 、引腳RES 。主程序是一個循環(huán)程序,其主要思路是,先設定好速度初始值,這個初始值與測速電路送來的值相比較得到一個誤差值,然后用P ID 算法輸出控制系數(shù)給PWM發(fā)生電路改變波形的占空比,進而控制電機的轉速。系統(tǒng)的軟件控制算法主要采用了PI 控制算法。程序流程圖見圖42。其控制算法為:u ( t) = Kp [ e ( t) +1/Ti t0∫e( t) dt ]其中: Kp 為比例系數(shù), Ti 為積分系數(shù)。這里我們采用其增量式控制算法,根據(jù)遞推原理可得:u ( k 1) = Kp e ( k 1) + Ki e ( j) T則增量式控制算法為:Δu ( k) = u ( k) u ( k 1) = Kp [ e ( k) e ( k 1) ] + Ki e ( k)其中: Kp 為控制器比例系數(shù), Ki 為積分時間常數(shù)。無靜差調速系統(tǒng)中,比例積分調節(jié)器的比例部分使動態(tài)響應比較快(無滯后) ,積分部分使系統(tǒng)消除靜差。如圖43所示。具體流程如圖44所示。關掉外部中斷1,并且使定時器1停止計數(shù),保存計數(shù)值。在單片機的設計過程中，只有知道現(xiàn)有的硬件連接才能進行軟件設計與調試。因此為了達到課程設計所需的要求，又根據(jù)硬件的條件及接線法進行了如圖46所示的編寫程序步驟。方案二：采用軟件延時方式，這一方式在精度上不及方案一，特別是在引入中斷后，將有一定的誤差。鍵盤向單片機輸入相應控制指令，另一口輸出低電平，經過信號放大、光耦傳遞，驅動H型橋式電動機控制電路，實現(xiàn)電動機轉向與轉速的控制。電動機所處速度級以速度檔級數(shù)顯示。移動速度分7檔，快慢與電動機所處速度級快慢一一對應。在本次課設所用程序中需要使用到速度測取和計算問題。在此對在這幾種測速方法進行比較。本系統(tǒng)編程部分工作采用匯編語言完成，采用模塊化的設計方法，與各子程序做為實現(xiàn)各部分功能和過程的入口，完成鍵盤輸入、按鍵識別和功能、PWM脈寬控制和LCD顯示等部分的設計。 while(i)。②中斷處理子程序：采用中斷方式，按下鍵，響應該中斷處理程序，完成延時去抖動、鍵碼識別、按鍵功能執(zhí)行。而要實現(xiàn)按住加/減速鍵不放時恒加或恒減速直到放開停止，就需在判斷是否松開該按鍵時，每進行一次增加/減少1%占空比（即hlt++/。③顯示子程序：利用數(shù)組方式定義顯示緩存區(qū)，緩存區(qū)有8位，分別存放各個LED管要顯示的值。i8。該顯示子程序只對各個LED管分別點亮一次，因此在運行過程中，每秒執(zhí)行的次數(shù)不應低于每秒24次。對定時器置初值3CB0H可定時50ms。 對于一個數(shù)的顯示，先應轉成BCD碼，即取出每一個位，分別送入顯示緩存區(qū)，對于轉BCD的算法，應對一個數(shù)循環(huán)除10取模，直至為0，程序如下：do{dispbuff[bcd_p]=bechange%10。}while(bechange/=10) //disp_p為數(shù)組指針軟件設計中的特點: 對于電機的啟停，在PWM控制上使用漸變的脈寬調整，即開啟后由停止勻加速到默認速度，停止則由于當前速度逐漸降至零。 對于運行時間的計算、顯示。采用中斷方式，不必使程序對鍵盤反復掃描，提高了程序的效率。用導線連接直流電機模塊的PulseOut 到CPU 模塊的P35；用導線連接并行數(shù)模轉換模塊的CS_0832 到CPU 模塊的8000H；并行數(shù)模轉換模塊的VOUT 端口接直流電機模塊的VDCmotor。電位器模塊的輸出端接并行模數(shù)轉換模塊的IN0；并行模數(shù)轉換模塊的Vref 接＋5V 電源；CPU 模塊的PP11 接串行靜態(tài)數(shù)碼顯示模塊DIN、CLK。2）用萬用表測量“Vref”端的電壓，手動調節(jié)電位器RW3D，把Vref 。編譯無誤后，下載程序運行。觀察直流電機轉速，若干秒后，直流電機轉速慢慢下降到運行速度，以程序設定的速度177。圖51給出了該系統(tǒng)速度時間相應曲線,可以看出該系統(tǒng)啟動較快,轉速穩(wěn)定,機械強度較高。經實踐證明,本系統(tǒng)可以滿足圖57電機轉速特性本系統(tǒng)采用單片機和驅動芯片組合設計步進電機控制電路,實踐表明,控制效果較好。因使用專用驅動芯片,編制軟件比較簡單。較好地解決了高低頻運行時的一些問題。設計出的以51 單片機作為控制電路的調速系統(tǒng)中,在中小型直流電機調速系統(tǒng)中具有結構簡單,運行可靠,調節(jié)范圍寬,電流連續(xù)性好,反應快等特點, 轉速還采用PI 控制算法,能有效地抑制轉速超調,此單片機的調速系統(tǒng)是一種可行的設計方案。本設計在硬件上采用了基于PWM技術的H型橋式驅動電路，解決了電機驅動的效率問題，在軟件上也采用較為合理的系統(tǒng)結構及算法，提高了單片機的使用效率，且具有一定的防飛能力。而且本設計采用AT89C51單片機和雙H橋驅動對直流電機調速進行設計，通過占空比的調節(jié)，驅動口電壓的改變及顯示控制，從而實現(xiàn)電機的轉速或方向發(fā)生變化，并在LCD上即時顯示所調占空比(高低電平之比)的數(shù)值。對于PWM調速方式如何在單片機控制系統(tǒng)中實現(xiàn)進行了著重分析,研究直流電機的控制和測量方法，提高控制精度和響應速度、節(jié)約能源等都具有重要意義，為進一步研究和優(yōu)化直流電機控制方法提供了基礎。PID控制的采用使電動機更穩(wěn)定地運行在正轉加速和減速的運動狀態(tài)，提高了以電動機為動力源的機械裝置的工作效率。在這一個多月的時間里來，為了能按照要求完成設計，我查閱了很多資料，與同學討論了應該從哪里入手。而且答案可能不只有一種，有了解決的方案時要考慮還有沒有其他方案更簡便，想得到好的結果，就要反復推敲和實踐，想解決問題就必須要能專研，吃苦，有耐心、勤奮、與人團結合作等綜合素質。通過各種方案的討論及嘗試，再經過多次的整體軟硬件結合調試，不斷地對系統(tǒng)進行優(yōu)化。相信單片機在今后的自動控制領域中將有更廣闊的應用前景。能成功應用于直流電機轉速調節(jié)、監(jiān)控、保護場合，并且監(jiān)控界面友好，使用方便。通過實驗總結出要自己去摸索實踐掌握相關知識。開始感覺這個課題很難，原因在于自己當初并沒有仔細分析各個元器件的工作原理。通過這次設計，我不敢說獲得了豐富的知識，但起碼也小有收獲。當然，今后我們工作在一個集體中做的只是一個工作中的某一部分，所以我們要學會配合，學會虛心聽取別人意見等。通過本次畢業(yè)設計，我感到自己應用基礎知識，辦公軟件的應用及專業(yè)知識解決問題的能力有了很大的提高，并且這次畢業(yè)設計的選題，是一個與生活息息相關的設`計，在此設計過程中鍛煉了我們分析問題解決問題的能力，它是一次重要演練。參考文獻 【1】．2002．【2】張毅剛．新編MCS51單片機應用設計．，【3】邵正芬．基于單片機的直流凋速系統(tǒng)設計．【4]】何立民. , 1995.【5】楊耕，羅應立 ，【6】姜新橋。電子工業(yè)出版社，2010【7】電機與電氣控制單片機程序單片機程序如下：CS BIT STD BIT SCLK BIT PSB BIT RES BIT DWEI EQU 20HDGAO EQU 21HSTART EQU 30H COM EQU 31H HDATA EQU 32H LDATA EQU 33H ASC EQU 34H ORG 0000H LJMP MAINORG INITOORG 0100H MAIN: MOV SP,60H CLR RES SETB RES CLR PSB CALL LCDRESET CALL HZKDIS MAIN1: LCALL ERXING LCALL HZKDIS2 MOV TL0,00H